植物学考研必备核心知识点汇总

.植物学考研必备核心知识点绪论一、植物界的类群与多样性（一）、地球生命的起源 1-创世说； 2-自然发生说；3-天外起源说。目前被普遍接受的是通过“前生命的化学进化”过程，由非生命物质产生，并经长期进化延续至今，即“生命的进化起源说”。（二）、生物界的划分 对于生物界划分出现如下系统: 1两界系统： 18世纪瑞典植物学家林奈(C.Linnaeus)根据能运动还是固着生活、吞食还是自养把生物界划分为两界。 两界系统 动物界(Animalis)（能运动，异养）； 植物界(Plantae)（固着，具细胞壁，自养）。 2三界系统：19世纪前后，由于显微镜的广泛使用，人们发现有些生物兼具有动、植物的特征。据此1886年由赫克尔(E.Haeckel)提出三界系统，把具色素体、眼点、鞭毛、能游动的单细胞低等植物独立为一界，加入原生生物界。原生生物界(Protista) 菌类、低等藻类、水绵三界系统 植物界动物界 3泰克的四、五界系统 1959年美国的泰克（whittaker）将真菌从植物界中分离出来，提出了四界系统， 原生生物界 四界系统 植物界 真菌界(Fungi) 动物界1969年，美国的泰克（whittaker）将细菌和蓝藻从原生生物界中独立分出，而把生物界划分为五界系统： 原核生物界(Monera)（蓝藻，细菌） 原生生物界 五界系统 植物界 真菌界 动物界4六界系统： 1979年世骧根据生命进化的主要阶段，将生物分成3个总界的六界的新系统。 病毒 细菌界 六界系统 蓝藻界 植物界 动物界 真菌界（三）、植物界的六大类群（二界系统）藻类、菌类、地衣、苔藓、蕨类、种子植物种子植物是现今世界上种类最多，形态构造最复杂，和人类经济生活最密切、最进化的一类植物。全部树木和绝大多数经济植物都是 种子植物，本课程的形态解剖部分将着重讨论 种子植物的结构。 （四）、植物的多样性（1）种类繁多，数量浩瀚（2）分布广泛（3）形态结构多种多样（4）营养方式多样光和自养植物、化学自养植物、寄生植物、腐生植物（5）生命周期差别很大细菌为20-30min；草本类型多为一年、两年生植物；多年生种子植物，其中木本树龄可达成百上千年。如非洲的龙血树树龄可达8000年。(五)、我国植物资源的丰富性 我国植物资源丰富，仅记载过的高等植物就约3万种，占世界高等植物的1/8，是植物种类最丰富的国家之一，仅次于马来西亚和巴西，居第三位。二、植物在自然界中的作用与与人类的关系（一）植物是自然界的第一生产力（光合作用）1)有物质生成 2）有能量积蓄 3）有O2放出：（二）植物在自然界物质循环与生态平衡中的作用植物的合成和矿化作用使自然界的物质运动包括生命的延续和发展从而得以循环往复。 例如碳素循环(Carbon cycle)过光合作用使大气中的二氧化碳保持平衡;通过生物固氮作用(biological nitrogen fixation)维持氮素循环(nitrogen cycle )。 总之，在物质循环中，只有通过动物和植物等生物群体的共同参与才能使物质合成和分解、吸收和释放协调进行，维持生态上的平衡和正常发展。（三）、植物界是植物种质保存的天然基因库种质：决定植物“种性”并将其丰富的遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质总体。大到一个遗传原种的集合体，小到控制个别遗传性状的某一基因片段。 全世界现有植物50多万种，高等植物23 万多种，经过人类驯化的约有2000多种。 值得一提的是种质资源的流失是很严重的。自地球形成至今90%以上的生物种类已经不存在了。（四）、植物对环境的保护作用（1）植物具有净化大气、水体、土壤以与改善环境的作用（2）植物对环境的监测（环保）：通过利用某些植物对有毒气体的敏感性作为环境污染程度的指示。（3）植物具有水土保持的作用：植被覆盖特别是森林植被具有涵养水源、水土保持、防风固沙的作用。三、植物学的发展概况与分科（一）、植物学发展简介1、我国是研究植物最早的国家a、早在四、五千年前就积累了有关植物的知识。春秋的诗经记载描述了200多种植物。b、晋代 嵇含的南方草木状是我国最古老的地方植物志。c、明代时珍著本草纲目，详细描述了1880种药物，其中一半以上是药用植物。d、清代吴其濬植物名实图考记述了1714种栽培植物和野生植物，积累了丰富的植物学知识。e 、十九世纪中叶，善兰（18111882）与外人合作编译植物学一书，该书是根据英国林德勒（J.Lindley 17991865）的植物学纲要中的重要篇章编译而成，共八卷，为我国第一部植物学译本。2、国外植物学的发展：a、最早可追溯到古希腊亚里士多德首创欧洲的植物园和德奥弗拉斯（前370前285）所著植物的历史和植物本原。b、瑞典植物学家林奈（1753）发表了植物种志，创立了植物分类系统和双名法，为现代植物分类学奠定了基础。c、19世纪德国植物学家施莱登和动物学家施旺（18081882）首次提出细胞学说，使生物学向微观世界推进。d、英国博物学家达尔文（18091882）发表的物种起源一书，提出了生物进化论的观点，引导生物学向宏观世界发展。 从19世纪后期到20世纪以来，随着近代物理学、化学的发展，生物学正沿着微观和宏观的研究深入，形成了细胞生物学、分子生物学等许多新的分枝学科。近20年来，生命科学突飞猛进，宏观方面，采用先进的技术，如遥感技术，进一步揭示植物间的分布和演化规律，微观方面分子水平上对生命活动本质进行研究。(二）植物学研究容与分科1、植物学定义：是研究植物界和植物体的生活和发展规律的科学。2、植物学研究容：植物的形态构造、生理机能；生长发育规律；植物与环境的相互关系以与植物分布的规律；植物的进化与分类和植物资源利用等方面。3、植物学分科 a、植物形态学 plant morphology 植物细胞学plant cytology 植物解剖学 plant anatomy 植物胚胎学plant embryology b、植物分类学 plant taxonomy c、植物生理学 plant physiology d、植物遗传学 plant Genetics e、植物生态学plant ecology和地植物学 geobotany随着物理学、数学、化学等学科的发展，电子显微镜、电子计算机、激光以与其他技术的应用，近年又形成许多新的分科。如，分子生物学、植物细胞生物学、植物发育生物学、分子植物学、分子遗传学。（三）植物学的研究方法 研究方法：描述、比较、实验 学习方法：预习听讲复习实验考试。（四）植物学与专业的关系植物学是一切以植物为生产或研究对象的专业的重要基础课，生物科学、生物工程、生物技术、林学、森保、园林、环境等专业以后还要学习植物生理学、生态学等，植物学是学好这些课程的基础。第一章 植物细胞1、1 关于植物细胞的认识一、植物细胞是构成植物体的基本单位二、细胞的研究史1、细胞学的创立时期1665年，英国人虎克发现细胞（Cell) 德国植物学家施莱登（1838）和动物学家施旺（1839）共同提出了细胞学说，细胞学说被称为十九世纪自然科学的三大发现之一。、细胞学的经典时期（1875 1898 ） 受精现象（1875）、动植物细胞有丝分裂（1880）、动植物减数分裂（1883、1886）、植物受精现象（1888）、线粒体（ 1894 ）、高尔基体（ 1898 ）、被子植物双受精现象相继发现。3、实验细胞学时期（18981953)P 1900年 孟德尔遗传定律的（重新）发现（1865） P 1924年 孚尔根等首次介绍了DNA反应的方法。P 1934年 本斯米等用超速离心机将细胞线粒体分离出来。1953年，DNA双螺旋结构的模型发现，奠定了分子生物学基础。4、分子/现代细胞学时期（1953现在）1961年，通过尼伦堡等人的研究，确立了每一种氨基酸的“密码”。 DNA双螺旋结构的阐明被认为是20世纪以来自然科学的重大突破之一，使细胞的研究进入一个新的现代细胞学阶段，使细胞的研究从超微水平发展到分子水平阶段，并相应产生许多新兴分枝学科如细胞分子生物学，细胞工程学以与带有综合特点的细胞生物学等。分子水平的研究，目的是认识讨论生命活动的本质和规律，从单纯观察发展到用实验方法来研究细胞，使人类进入有目的的改造细胞的阶段三、细胞的多样性1、形状多样（与其功能相适应） 游离的生长在疏松组织中的细胞-球形、椭圆形 (皮层细胞、髓)； 起保护作用的细胞- 多面体，彼此嵌合紧密(表皮细胞)； 起支持和疏导作用的细胞-圆柱形、纺锤形(韧皮部、木质部细胞)。2、细胞大小差异很大：高等植物细胞直径：数m数十个m，多数1530 m。最小细胞，如枝原体，直径0.10.15 m。少数大细胞，如番茄果肉、西瓜瓤细胞直径可达1mm，肉眼可见，最长的棉花纤维细胞长可达650mm。四、原核细胞(procaryotic cell)（1）无核膜，仅有些比较集中的核区；（2）核区分布环状DNA丝；（3）细胞质无质网、线粒体、高尔基体等细胞器的分化。（4）细胞质有游离的质粒（plasmid)，是裸露的核外DNA，可遗传。 枝原体、细菌、放线菌、蓝藻等低等植物由原核细胞构成。五、非细胞结构的生命病毒(virus)病毒:无细胞结构，有生命的特殊有机体（1）大小：比细菌小，比Pr大，介于1003000之间。（2）组成：Pr外壳包围着核酸芯子（3）形状：在电镜下病毒的形状、大小差异很大。（4）生活方式：不能在非生命物质上生长而需在活的有机体上生存，能感染细菌、动物和植物形成动植物病害。 因此，病毒是简单原始的生命形式，细胞是生物有机体发展到一定阶段的产物。1、2植物细胞的构造与功能一、原生质与其理化性质（一）原生质protoplasm 泛指细胞有生命的物质，是细胞结构和生命活动的物质基础。（组成成分，名称）（二）原生质的化学组成（1）、水和无机盐 A、水 结合态（结构部分） 游离态（溶剂） 一般旺盛生长的幼苗与嫩叶中含水量较高，（60-90%），衰老的叶子含水量低，休眠种子含水量最低，只占鲜重的1014 %。B、无机盐-植物生命活动中不可缺少的物质 Fe 、Mg与叶绿素形成有关 S、N、P与Pr的合成有关（2）、蛋白质（Protein） （三级结构）组成：Pr是以氨基酸为单位构成的长链分子，分子量很大，可从五千到百万以上。 Pr占原生质干重60 % 。 Pr按其功能分为三类 ：b结合Pr：组成原生质的结构物质b酶Pr：催化作用（专化性 、高效性、多样性：植物中有2000多种） b贮藏Pr：贮藏的营养物质（3）核酸（nucleic acid）组成：由小分子的单位一核苷酸相连形成的长链分子，两种类型：脱氧核糖核酸 (DNA)：分布于细胞核中 核糖核酸 (RNA)：分布于细胞质中功能作用： 是遗传信息的携带者。（4）脂类(lipid)：甘油+脂肪酸包括一大类不溶于水而溶于有机溶剂的脂肪性物质，如油、脂肪、磷脂、蜡、角质、栓质和固醇等，它们都是长链化合物，但分子链比核酸短的多。功能作用 ：结构物质（如磷脂与Pr 结合构成生物膜系统）。形成角质、木栓质、蜡，参与细胞壁形成（脂类具疏水性，不透水）。（5）糖类(saccharide)组成：化学通式为(CH2O)n .功能作用:是光和作用的产物，是细胞进行代活动的能源。同时也是构成原生质、细胞壁的主要物质 合成其它有机物的原料 类型：单糖:核糖(五碳糖)、脱氧核糖(五碳糖)、葡萄糖(六碳糖)双糖： 蔗糖、麦芽糖多糖 ：纤维素、 淀粉、果胶物质（6）其它生理活动物质：酶 、维生素、 激素、抗菌素总之，组成原生质的化学元素： 大量元素：C、H、O、N占植物鲜重大，约99%以上，另外还有K、P、Ca、S、Fe等 微量元素：B、Cu、Mn、Zn、Na、Cl等十几种 （三）原生质的物理性质：b（1）无色半透明半流动状态的粘稠液体,比重比水大。b（2）是一种亲水胶体。b（3）原生质胶粒带有电荷,它使原生质具很大的吸水力与对物质的吸附作用, 如胶体破坏，原生质也就丧失活性，失去生命特性。（四）原生质的生理特性： 具有生命现象，即具新代的能力（同化-光和；异化-呼吸）。 二、原生质体(protoplast ） 指活细胞中细胞壁以各种结构的总称（结构名称）。植物细胞在显微镜下可明显区分为：细胞质+细胞核（一）细胞质：（cytoplasm）1、质膜（plasmalemma;plasma membrane） 细胞质紧帖细胞壁的膜状结构，也叫细胞膜。A、主要成分：磷脂（5557%）和蛋白质，厚约80B、生理功能： （1）使细胞与外环境隔离，保持相对稳定的细胞环境； （2）具选择吸收的功能； （3）能量传递和信息传递； （4）有大量的酶，生化反应的重要场所； （5）协调细胞壁物质的合成与组装2、胞基质(cytoplasmic matrix)A、定义：在电子显微镜下，看不出特殊结构的细胞质部分称胞基质。B、主要成分：水、无机盐等小分子；脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等中等分子；Pr、脂蛋白、RNA、多酶等生物大分子。 C、在生活的细胞中，胞基质做有规律的持续流动：1）转动式运动2）循环式运动3、细胞器(organelle)：细胞质基质具有一定形态、结构和功能的小单位 。1)、质体(plastid)：绿色植物特有的一类合成或积累同化产物的细胞器，被双层膜，由前质体(ptoplastid )发育而来。A、白色体(leucoplast )：不含色素，多存在于幼嫩细胞、贮藏组织和一些植物表皮中，并根据贮藏物质的不同分为造粉体(amyloplast)造油体(elaioplast)和造蛋白体(proteinoplast)。B、有色体(chromoplast)：含大量胡萝卜素和叶绿素而呈现黄、红或橙色，这类质体常存在于花瓣、果实或一些植物的根（胡萝卜）中。C、叶绿体(chloroplast)：存在于植物绿色的薄壁细胞中、主要是叶肉细胞中。所含数量因细胞而异，从十多个到数百枚不等。色素： 叶绿素A（蓝绿）、叶绿素B（黄绿） 胡萝卜素（橙黄）、叶绿素（黄） 这些色素都分布在部片层上。结构：叶绿体呈球形、卵形，其有基粒(granum)与基质(stroma 或matrix)片层功能：（1）光合作用b（2）合成自身的DNA、RNA、Prb（3）酶集中的场所2)、线粒体（mitochondria ）形状：球形、棒形或细丝状颗粒。结构特点：由双层膜包裹，其膜向折叠，形成嵴。 功能：进行呼吸作用，是细胞的“动力厂”，含自身的DNA，能独立合成Pr。3)、质网（endoplasmic reticulum）结构：以各种形状沿伸、扩展，形成各种管、泡、腔交织的复杂网状管道系统。分类：光面质网：与脂类、糖类的合成关系密切。粗面质网：膜表面附着许多核糖体小颗粒，合成Pr酶。生长点 突破皮层、表皮 形成侧根主根与侧根的生长存在一定的相关性：主根切断促进侧根生长。（2）侧根的分布规律： 二原型初生木质部辐射角两侧三、四原型正对初生木质部放射角 多原型正对初生韧皮部四、根的次生生长与次生构造 大多数单子叶植物，少数草本双子叶植物根只有初生构造。 大多数双子叶植物和裸子植物 次生生长（增粗生长）:由次生分生组织（维管形成层与木栓形成层）的活动产生。（一）维管形成层的产生与其活动来源：结合组织 形成层 中柱鞘（部分）转化过程：片断- 波状环-圆环 次生韧皮部维管形成层 次生木质部 维管射线 木射线 韧皮射线（二）木栓形成层的产生与活动来源：中柱鞘细胞（三）根的次生构造：维管形成层 次生维管组织 根的次生构造木栓形成层 周皮裸子植物根的特点：具树脂道、维管组织的简单性、原始性。单子叶植物根的特点：以禾本科植物为例说明：共同点：初生结构也分表皮、皮层、维管柱三部分。区别：（1）根只具初生结构，没有次生分生组织，因此无次生结构。（2）皮层细胞常呈五面加厚，横切面呈马蹄形，常具通道细胞。（3）中柱鞘较双子叶植物不活跃，只能产生侧根等。初生木质部为多原型，维管柱中央具发达的髓。五、根瘤与菌根 高等植物根系与土壤微生物共生(symbiosis)关系有两种类型：（一）根瘤(root nodule)：由固氮细菌，放线菌侵染宿主根部而形成的瘤状共生物。根瘤细菌由根毛侵入根的皮层根瘤菌迅速繁殖、皮层薄壁cell增生 形成（二）菌根(mycorrhiza)：高等植物根部与某些真菌形成的共生体，有三种类型：A 、外生菌根(ectotrophic mycorrhiza ) B、生菌根(endotrophic mycorrhiza)： C、外生菌根(ectendotrophic mycorrhiza )：六 、根的变态（一）贮藏根：越冬植物的一种适应（贮藏物供来年生长发育用）。 根据来源分为：肉质直根(fleshy tap root)：由主根发育而成。如萝卜、胡萝卜、甜菜。 块根(root tuber)： 由不定根或侧根膨大而形成。如甘薯（二）支柱根(prop root)：起支持作用的不定根。 红树、玉米，榕树，四树木的板根。（三）呼吸根(respiratory root)：暴露于空气中，起呼吸作用的根（支根）向上生长，根外有呼吸的孔，有发达的通气组织，利于通气和贮存气体。 如：红树、水松。（四）气根(aerial root)：生长在热带的兰科植物自茎部产生不定根悬垂在空气中称为气根。构造上缺乏根毛和表皮而由死cell构成的根被所代替。根被具吸水作用。（五）攀援根(climbing root)：常春藤、络石凌霄等的茎细长柔弱，不能直立，茎上产生不定根，攀援上升。（六）寄生根(parasitic root)：有些寄生植物，如桑寄生属、槲寄生属、菟丝子属的植物，借助于茎上形成的不定根伸入寄主组织，吸取寄主体的养料和水分，这种根称为寄生根，也称吸器4、2 茎(stem)的功能与基本形态（一） 茎的功能：1）输导2）支持 3）贮藏 4）繁殖（二）茎的基本形态和术语 （1）节(node) （2）节间(internode) （3）叶腋(leaf axil) （4）顶芽(terminal bud) （5）腋芽(axillary bud) （6）叶痕(leaf scar) （7）维管束痕(bundle scar) （8）芽鳞痕(bud scale scar) B、 发育异形叶性：由于发育年龄不同而产生的异形叶性。 如桧柏：幼年叶针形； 蓝桉：嫩枝叶卵形 ，无柄； 老年叶鳞片状 老枝叶细长，披针形或镰形 二、叶的发生和生长叶的各部分，在芽开放以前早已形成，它以各种方式折叠在芽，随着芽的开放，由幼叶逐渐生长成成熟叶。（1）叶的发生（2）一般叶的生长期是有限的三、叶的解剖构造（一）双子叶植物叶的构造：1、表皮 上表皮 气孔(stoma)少 角质层厚、色深 下表皮 气孔多 角质层薄、色浅一层生活的薄壁细胞，不含叶绿体，细胞排列紧密，无胞间隙，形成蜡被，各种表皮毛。 2、叶肉（mesophyll）栅栏组织(palisade tissue) 海绵组织(spongy tissue)异面叶(bifacial leaf)：有栅栏组织与海绵组织分化的叶。 等面叶(isobilateral leaf)：无栅栏组织与海绵组织分化的叶。3、叶脉(vein)：分布于叶肉中，是叶中的维管束，成网状排列。功能：支持、运输传递细胞(transfer cell)：细脉中与筛管分子和管状分子相连的一些薄壁细胞。特点：1）薄壁细胞；2）细胞壁突 3）具浓厚的细胞质，正常发育的细胞器 4）胞间连丝丰富，增加细胞间直接传递能力。功能：对叶肉细胞与细脉之间水分蒸腾，溶质交换以与光合产物的短途运输有重要的作用。（二）裸子植物的叶的构造大多数常绿, 少数落叶 如 落叶松属、金线松属、银杏属 外形：针形、线形、鳞片状针叶树以松属叶的构造为例:(1)外形：针状，25针成束生长在不发育的短枝上，整个束为圆柱形，单个针叶呈半圆形、三棱形。 (2)解剖结构:A、表皮系统：表皮cell：一层、砖形、厚壁，腔小，外被发达的角质 下皮（hypodermis）：一至多层,厚壁，转角处层数多。 气孔器： 陷气孔。由一对保卫cell与副卫cell组成，B 、叶肉：细胞壁褶，含叶绿体的薄壁细胞，增加光合面积。 具树脂道(resin cannal)（外生、生、中生、横生树脂道）C、维管束：皮层：由厚壁组织组成， 排列整齐，无胞间隙，成熟后细胞壁木化，径向壁上有明显的凯氏点。维管束（12个） 木质部（近轴） 管胞、薄壁细胞 韧皮部（远轴） 筛胞、韧皮薄壁细胞 。 转输组织： 转输薄壁细胞、 转输管胞松柏类植物共性：有下皮、陷气孔、皮层、 转输组织、褶叶肉细胞。（三）单子叶植物叶的构造1、表皮：分上、下表皮，A、表皮细胞 长细胞 长径沿叶的纵轴方向排列。 短细胞 栓细胞(suberized cell) 硅细胞(silica cell)外突成刺状B、泡状细胞(bulliform cell) C、气孔： 2保卫细胞：哑铃形+2副卫细胞：梭形2、叶肉：形状不一，细胞壁褶，3、叶脉：平行脉机械组织：厚壁纤维增强叶片支持作用。 外层：薄壁细胞 C4植物（高光效 ）。 层：厚壁细胞 C3植物（低光效） 维管束 木质部,近轴面；韧皮部 ,远轴面四、叶的形态构造与生态条件的关系（一）、 水分条件对叶的形态影响较大，水分适应分为： 旱生植物 中生植物 湿生植物 水生植物1、旱生植物(xerophyte)叶的特征：A、硬叶类植物：夹竹桃、松树、铁树1）叶片小而厚、硬， 2）角质层发达，表皮上常有腊被与各种表皮毛；或具副表皮 产生下皮层，气孔下陷，气孔窝。 3）栅栏组织多层，分布于叶两面，海绵组织和胞间隙不发达或 叶肉细胞壁褶； 4）机械组织发达，维管束（叶脉）发达，保证水分与时供应。B、肉质植物：翠宝、景天、芦荟、龙舌兰、马齿苋、猪毛菜 1）叶片肥厚， 2）叶肉细胞增多且肉质化、贮水， 3）叶肉细胞的细胞液度高，保水能力强。 仙人掌科植物：叶片退化成刺，茎肥厚多汁。2、湿生植物叶结构特点：1）叶片大而薄，2）角质层不发达或没有，一般无蜡被和毛状物；3）海绵组织发达或无栅栏组织与海绵组织区别；4）叶脉的机械组织不发达，胞间隙大。3、水生植物(hydrophyte)结构特点：1）叶片大而薄，沉水植物叶片成丝状细裂；2）表皮上无角质层或很薄3）叶肉层数少，无栅栏组织与海绵组织分化，形成发达的通气组织；4）叶脉少，输导组织、机械组织退化 。阳地植物(sun plant)：在充足的光照下才能生长好，不能忍受蔽荫的环境。阳叶(sun leaf)旱生结构特点，如松、桦、山等。阴地植物(shade plant)：适应在弱光条件下生长，不能忍受强光照射。阴叶(shade leaf)湿生结构特点 ： 叶大、薄， 栅栏与海绵组织分化，胞间隙发达。五、叶的寿命与落叶（一）叶的寿命：因树种而异 1、落叶树(deciduous tree)：叶的寿命只有一个生长季。如 、柳、槐、榆。2、常绿树(evergreen tree)：叶的寿命为1年以上至多年。如松、柏、荔枝。 裸子植物多 松属25年 冷杉510年 双子叶植物少 女贞3年（二）落叶1、原因：矿物质积累过多，引起生理机能的衰老而死亡；生理干旱，落叶是 维持水分的平衡的一种适应。2、过程：离区（abscission layer）的产生 形成保护层(protective layer)六、叶的变态（一）苞叶与总苞 （有的可作为区别种属的特征）苞叶(bracteal leaf) ：一朵花下面的一种特殊的叶，保护花和果实。总苞(involucre)：一个花序下面由苞叶集生而成,如向日葵。（二）鳞叶(scale leaf)：叶的功能特化或退化成鳞片状。 A、鳞芽外的鳞叶,称芽鳞（bud scale）两种 B、地下茎： 肉质 ：洋葱、百合的鳞叶 膜质：球茎（荸荠、慈菇）（三）叶刺(leaf thorn)：叶的一部或全部变成刺，如小檗（三棵针）、洋槐。 叶刺发生于枝条的下方，叶刺腋中有腋芽，以后发展成短枝。 刺槐的托叶变成刺托叶刺。 仙人掌科植物 叶刺。（四）叶卷须(leaf tendril)：由叶的一部分变成卷须状，用以攀援，常由复叶的叶轴、叶柄或托叶转变而成。 叶卷须与枝条之腋间有腋芽。 茎卷须与枝条之腋间无腋芽。（五）叶状柄(phyllode)： 叶柄转变成扁平的片状，并具叶的功能，称叶状柄。 如相思树：幼苗羽状复叶。后小叶片退化，叶柄扁平叶状柄。 澳大利亚干旱区的一些合欢属植物：初生叶羽状复叶，后产生的叶仅具叶状柄。（六）捕虫叶(leaf insectivorous apparatus)： 有些植物具有能捕食小虫的变态叶，称捕虫叶。捕虫叶有的呈瓶状（如猪笼草）、有的为囊状（如狸藻）、有的呈盘状（茅膏菜）。 (七)、同功器官与同源器官A、同功器官(analogous organ)：来源不同，但功能、形态构造一样的器官变态。如：茎刺与叶刺，茎卷须与叶卷须。B、同源器官(homologous organ)：来源一样，功能不同、形态构造不同的器官变态。如叶卷须、叶刺、鳞叶、捕虫叶都是叶的变态。第五章 种子植物繁殖器官的形态构造与生殖过程繁殖(reproduction )有三种方式：A、营养繁殖(vegetative reproduction)：自身营养体的一部分从母体分离形成新个体的方式。B、无性繁殖（孢子繁殖)(asexual reproduction)：植物产生具有繁殖能力的特化细胞孢子，由孢子发育成新的个体。C、有性繁殖(sexual reproduction)：形成特殊的生殖细胞配子，配子融合形成合子，由合子发育成新的个体。同配异配卵式生殖5.1被子植物的繁殖器官一、花的形态结构与发育（一）花的组成1、花梗(pedicel)：2、花托(receptacle)：3、花被(perianth )：两被花(dichlamydeous flower) 单被花(monochlamydeous flower) 无被花(achlamydeous flower) A、花萼(calyx)：若干萼片(sepal)组成，常绿色（光合） 分离离萼；连合合萼； B、花冠(corolla)：若干花瓣(petal)组成，排成一轮或多轮，鲜艳. 离瓣花(choripetale)：桃、梨， 辐射对称 合瓣花(synpetal)：牵牛、丁香。两侧对称4、雄蕊群(androecium)：雄蕊总称，花被方，在花柱上呈螺旋或轮状排列。 花药(anther)囊状物（里形成花粉粒） 花丝(filament) 根据花丝长短、雄蕊数目、分离、连合可分为：离生雄蕊、单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、聚药雄蕊、二强雄蕊、四强雄蕊、冠生雄蕊。 花药成熟后开裂方式：纵裂、瓣裂、孔裂。5、雌蕊群(gynoecium)：所有雌蕊总称，位于花中央。 柱头(stigma) ： 花柱 (style) ： 子房壁(ovary wall) 子房 子房室（locule） 胚珠(ovule)（着生在胎座上） 单雌蕊：单心皮构成。 离生雌蕊：多心皮构成，其中各个心皮分离。 合生雌蕊：多心皮连合组成一个雌蕊。 从起源上讲，雌蕊是一至数个变态的叶心皮卷合而成（二）花的组成部分的变化与花序 完全花(complete flower): 不完全花(incomplete flower)：如：无被花、单被花花 单生花(solitary flower)：在枝顶或叶腋处只着生一朵花称为单生花 花序(inflorescence )：在枝顶或叶腋处着生许多花，并在花轴上按一定的顺序着生。花序的类型：无限花序(indefinite inflorescence) 有限花序(definite inflorescence )（三）花芽分化A、分化顺序： B、花芽形态：随植物而异，一般比叶芽肥大C、分化时间： 落叶树：前一年夏季花芽分化休眠第二年春天继续发育至开花 春夏开花的常绿树：冬季或早春花芽分化 如柑桔。 秋季开花的常绿树：当年夏天花芽分化 ，如油茶。二、雄蕊的发育与构造（一）花药的发育、构造与花粉粒的形成a雄蕊的构造： b、花药的发育（百合花药）（二）花粉粒（pollen grain）的形成与构造花粉粒细胞壁： 外壁(exine)：厚，具纹饰、萌发孔。 主要成份：孢粉素、纤维素、类胡萝卜素、Pr、类黄酮素、脂类、 壁（intine）：较薄 主要成份：纤维素、果胶质、半纤维素、Pr外壁中的识别蛋白与雌蕊组织之间的识别反应决定花粉是否萌发以与亲和性和不亲和性。（三）花粉生活力：大多数存活几小时、几天或几个星期花粉败育(abortion )：有些植物散出的花粉发育不正常不能起到生殖作用的现象 。雄性不育(male sterility )：由于遗传和生理原因或外界环境的影响，花中的雄蕊得不到正常发育，使花药发育畸形或完全退化的现象。三、雌蕊的发育与构造（一）雌蕊的构造 （1）柱头：（2）柱头： （3）子房：子房壁：腹逢线：两个小维管束 背逢线：一较大维管束 胎座：腹缝线上胚珠着生的地方 珠心(nucellus) 珠被(integument) 胚珠 珠孔(micropyle) 合点(chalaza) 珠柄(funiculus) (二) 、胚珠发育过程：蓼型(Polygonum type)胚囊(embryo-sac)的发育过程：珠心孢原细胞胚囊母细胞四分体单核胚囊二核胚囊四核胚囊八核胚囊 四、开花与传粉（一）开花(anthesis)：1、开花：当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或二者之一）已经成熟时，花萼和花冠即行开放，露出雄蕊和雌蕊的现象。2、开花的年龄：竹子、1-2年生植物几个月即可开花，一生只开一次。多年生植物到达开花年龄后，每年按时开花延续多年。3、开花的季节：受环境（光周期、温度、水分）和植物在因素影响。柳、连翘早春开花;山茶深秋或初冬开花。4、开花期(blooming stage)：一株植物从始花到末花所经历的时间。（每朵花开放时间长短各种植物亦不同）（二）传粉(pollination)：1、传粉（授粉）：成熟花粉粒借外力传到雌蕊的柱头上的过程。 2、传粉方式：自花传粉和异花传粉：A、 自花传粉(self-pollination)：成熟花粉粒传到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。生产上常将同株异花传粉或同品种异株传粉也称为自花传粉。闭花受精(cleistogamy) ：花尚未开放，已完成受精作用的现象。 B 、异花传粉(cross-pollination)：一朵花的花粉粒传到另一朵花的柱头上的过程。可发生在同株各花间，同一品种间和同种不同品种间。从生物学意义上讲，异花传粉有益，自花传粉有害。3、植物对异花传粉的适应：A、适应方式：单性花： 雌雄蕊异熟： 雌雄蕊异长： 雌雄蕊异位： 自花不孕：B、异花传粉媒介：风媒植物(anemophilous flower)风媒花：花被小，无颜色或无蜜腺与香味，花粉粒小、光滑、 干燥 而轻，早春开花。虫媒植物(entomophilous flower)虫媒花，具鲜艳美丽的花瓣，具蜜腺与香味，花粉粒大，粘集成块，以便粘附在昆虫体上。五、受精(fertilization)：雌雄性细胞，即卵细胞和精细胞相互融合形成合子的过程。（一）花粉粒的萌发和花粉管的形成1、花粉粒的萌发：花粉粒落在柱头上，经过识别(recognition)，亲和的花粉粒则从柱头上吸水，压增加，花粉粒的壁穿过外壁上的萌发孔向外突出，形成花粉管。2、花粉管的生长:花粉管穿过柱头组织，通过花柱，到达子房。从珠孔穿过珠心进入胚囊。 （二）被子植物的双受精(double fertilization)：精子+卵合子(zygot)（2N）精子+2极核初生胚乳核（3N）（三）受精的选择性只有在遗传性上差异既不过大，也不过小的亲本之间才能实现受精。大多数植物广泛表现为种异花受精。（四）双受精作用的生物学和实践意义1、父母本具有差异遗传物质的单倍体的雌、雄配子融合成一个二倍体的合子，恢复了各种植物原有的染色体数目，保持了物种遗传的相对稳定性。 2、同时又出现新的遗传性，产生出有一定变异的后代。即遗传性的变异。 3、三倍体的初生胚乳核产生三倍体的胚乳，作为胚发育的营养物质，使子代变异性更强。六、种子和果实（一）种子的形成（1）胚(embryo)的发育(以荠菜为例)双子叶植物的胚:顶端分裂分化形成两对称子叶基细胞：膨大成泡状不再分裂或膨大成泡状分裂参加胚柄(suspensor)合子顶细胞：原胚球形原胚 心形胚 鱼雷胚 成熟胚 （2）多胚现象(polyembryony)与无融合生殖(apomixis)A、无融合生殖不经受精而产生胚的生殖过程。 卵(n)-孤雌生殖（parthenogenesis）胚(n)常不发育 反足细胞(n)/助细胞(n)-无配子生殖（apogamy）-胚(n)常不发育 珠心(2n)/珠被(2n)-无孢子生殖（apospory）-胚（2n）可育B、多胚现象：有些植物种子里含有两个或两个以上的胚。来源： 经受精的细胞形成多胚 如合子分裂产生多胚;裸子植物、百合助细胞受精形成多胚 胚囊的细胞、助细胞、反足细胞不经受精发育形成胚，只具母体特性、不育。由珠心、珠被分裂形成多胚，称不定胚(adventive embryony)，具母本特性。(3)胚乳的发育（二）果实的形成果皮分为外、中、果皮三层：外果皮(exocarp)：一般薄，12层细胞，通常具角质层和气孔，有时还有蜡粉和毛。 中果皮(mesocarp)：很厚，占整个果皮的大部分，结构上着异很大。 肉质：苹果 革质：豌豆 维管束发达：柑桔果皮(endocarp)：坚硬或浆状。单性结实(parthenocarpy)：不经受精，子房也能长大发育果实， 所以成的果实无种子， 称无子果实 如香蕉、柑桔、柠檬。营养单性结实：子房不需要传粉或任何刺激。刺激单性结实：子房虽不需受精，但仍需受粉，需 的刺激。果实的类型（一）单果（simple fruit），是一朵花中只有一个雌蕊形成的果实。干果: 裂果(dehiscent fruit):蓇葖果(follicle)、荚果(legume)、角果(长silique;短silicle)、蒴果(capsule)、闭果(achenocarp)：瘦果(achene)、坚果(nut)、颖果(caryopsis)、翅果(samara)、分果(schizocarp)肉质果（fleshy fruit）：浆果（berry）、核果（drupe）、柑果(hesperidium) 、 梨果（pome）、瓠果（pepo）（二）聚合果（aggregate fruit），由一朵花的若干离生心皮雌蕊形成，每个心皮形成一个小果。聚合瘦果： 草莓 聚合坚果： 莲聚合核果： 悬钩子 聚合蓇葖果果： 八角、 玉兰（三）聚花果（collective fruit）（复果multiple fruit）：整个花序形成果实，如桑椹、凤梨（菠萝）、无花果等。（四）果实与种子的传播（1）借风力传播（2）借果实裂开时的弹力和自落传播（3）借人和动物的活动传播（4）借水传播5.2 裸子植物的繁殖器官与其生殖过程以松属植物为例：一、 大、小孢子叶球的构造和发育二、（一）小孢子叶球：春季，在当年生枝条的基部形成。中轴螺旋排列于小孢子叶：下面并列两个小孢子囊（花粉囊）囊壁：数层细胞造孢细胞（核大、质浓）-小孢子母细胞-四分体- 四个小孢子（二）大孢子叶球：春季，在新枝顶端形成，由木质鳞片状的大孢子叶（珠鳞）和不育的膜质苞片成对螺旋状排列在一长轴上组成。 中轴珠被 大孢子叶（珠鳞、木质）-大孢子囊-珠心-大孢子母细胞-四分体-大孢子可育 苞片（膜质）珠孔 （远离珠孔端）二、雌、雄配子体的结构和发育（一）雄配子体：小孢子是雄配子体的第一个细胞，发育形成雄配子体（成熟花粉粒）。单核小孢子-第一原叶细胞（消失）胚性细胞-第二原叶细胞（消失）精子器原始细胞-粉管细胞生殖细胞（二）雌配子体：胚乳+颈卵器(archegonium)近珠孔处大孢子游离核雌配子体（胚乳）形成35 个颈卵器-中央细胞-卵细胞 颈细胞 腹沟细胞三 、传粉与受精 柄细胞被吸收生殖细胞精子（消失）（花粉管里）体细胞精子破裂颈细胞消失 合子（2N）释放颈卵器腹沟细胞精子 卵细胞裸子植物从传粉到受精之间的时间间隔一般较长，一般在第二年夏季完成受精过程。四、胚与胚乳的发育和种子的形成（一） 胚与胚乳的发育多胚现象（二） 种子与球果的形成大孢子叶球-球果(cone)珠鳞-种鳞(cone scale)颈卵器-胚（2N）裸露于珠心-雌配子体 种子-大孢子囊 胚乳-胚乳（N）珠被-种皮松属植物从开始产生大、小孢子叶球到种子形成，约需二年的时间。引言一、两种分类系统：人为分类系统：不是根据植物的自然性质，也没有考察彼此间在演化上的亲疏关系，就一、两个特点或应用价值进行分类。自然分类系统：利用现代自然科学的先进手段，从比较形态学、比较解剖学、古生物学、植物化学、植物生态学等不同角度，反映植物界自然演化过程与彼此间亲缘关系进行分类。将植物界50万种以上植物分为16个门二、植物分类的阶层系统和命名（一）植物界的分类单位(taxa)：界、门、纲、目、科、属、种（species）、亚种(Subspecies)、变种(Varietas)、变型(Forma)、种（Species）是生物分类的基本单位，是有一定的自然分布区和一定的生理、形态特征的生理类群，同种个体具有一样的遗传性状，而且彼此杂交可以产生后代。种群(Population)：在一个分布区的所有种植物个体的总和称为种群。（二）植物界分类的依据：1 形态学依据：依据形态结构特征分类。优点是：直观、简便。2 细胞学依据：以植物细胞中染色体的数目和性质来作为植物分类的依据。3.化学依据：植物的化学组成随种类而异，因而化学成分可以作为分类的一项重要指标，如植物碱、酚、萜、糖、蛋白质、DNA等等。常用的有血清学方法和电泳分析法。4.分子生物学依据：在染色体DNA结构上寻求分子水平差异，作为分类的依据。5. 超微结构和微形态学依据：利用电镜技术研究植物在超微结构的差异作为分类依据。（三）植物命名法每种植物都有自己的名字，但在命名上十分混乱，往往存在同物异名的现象，如番茄，南方称为番茄，北方称为西红柿，英语称tomato；马铃薯，南方称为洋芋，北方叫土豆，英语叫potato,此外还有同名异物的现象，如黄瓜香，可能是荚果蕨，也可能是地榆（蔷薇科）。双名法(binomial nomenclature)：1753年，瑞典植物学家林奈在巨著植物种志中，提